一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，包括获取电力系统中各供电能源的成本期望及约束条件，建立灵活性资源鲁棒优化模型；采用对偶方法将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为若干单目标优化问题；对若干所述单目标优化问题进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案。本发明专利技术提供的一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，能够解决现有技术中灵活性资源优化存在的问题，达到最小化总成本的目的，同时该能够减轻计算负担、保护数据隐私和提高系统稳定性。

A distributed robust optimization method for power system flexible resources

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法。
技术介绍
为了解决大量使用化石燃料造成的严重的环境问题，并以环保的方式满足日益增长的能源需求，目前的解决方法是将大比例的可再生能源接入电力系统中。然而，风能和光伏发电等可再生能源具有不确定性和难以预测的性质，这对电力系统的调度和运行提出了巨大挑战。因此，迫切需要可调度的灵活性资源，例如传统发电机、储能系统和可延迟负荷，以维持波动的可再生能源发电和时变的负荷需求之间的电力供需平衡。现有研究结果表明，通过合理的灵活性资源优化，可以在一定程度上提升接入大规模可再生能源系统的经济性和稳定性，但目前的优化手段多集中于确定性优化和集中式优化。确定性优化的问题在于无法将可再生能源的不确定性和波动性强等特点考虑在优化之中，容易在实际情况中出现供需不平衡的问题，造成更大的经济损失；而集中式优化可能会带来巨大的计算压力，因为需要从所有分布式发电机组和负荷收集大量的信息，此外，当电力系统规模较大时，采用集中优化方法，实时通信变得不方便和困难。
技术实现思路
本专利技术提供一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，以解决现有技术的不足。为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：本专利技术实施例提供一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，包括：获取电力系统中各供电能源的成本期望及约束条件，建立灵活性资源鲁棒优化模型；采用对偶方法将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为若干单目标优化问题；对若干所述单目标优化问题进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案。进一步地，所述电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法中，所述灵活性资源鲁棒优化模型为：s.t.D(X)＝0；E(X)≤0；其中，包括：Ω包括：Δt是时间间隔，Rgi是传统机组i的爬坡速度；s.t.D(X)＝0包括：和E(X)≤0包括：和进一步地，所述电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法中，所述采用对偶方法将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为若干单目标优化问题的步骤包括：将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为等价的拉格朗日对偶问题：其中，L可被分解为若干个不同的单目标优化问题Li：Xi＝[x1i，x2i，…，xMi]T。进一步地，所述电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法中，所述对若干所述单目标优化问题进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案的步骤包括：对若干所述单目标优化问题按照如下分布式计算过程进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案：初始化，令K＝0；使用如下公式进行迭代计算：使用如下公式进行投影：Xi∈Ω,λi≥0,μi∈R；其中，PΩ是投影函数；基于如下公式进行信息交换：Xk+1＝Pf(W)Xk+1＝(a0I+a1W+a2W2+...+adWd)Xk+1；λk+1＝Pf(W)λk+1；μk+1＝Pf(W)μk+1；判断是否满足如下停止条件公式；若是，则求解结束：其中K是非负整数，δ是非负常数，用来定义迭代精确度。进一步地，所述电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法中，在所述对若干所述单目标优化问题进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案的步骤之后，还包括：根据所述电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案，对电力系统进行优化调度。本专利技术实施例提供的一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，能够解决现有技术中灵活性资源优化存在的问题，达到最小化总成本的目的，同时该能够减轻计算负担、保护数据隐私和提高系统稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供灵活性调度的分布式鲁棒优化方法流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一请参阅附图1，为本专利技术实施例一提供的一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法的流程示意图。该方法具体包括如下步骤：S101、获取电力系统中各供电能源的成本期望及约束条件，建立灵活性资源鲁棒优化模型；S102、采用对偶方法将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为若干单目标优化问题；具体的，步骤S102进一步包括：将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为等价的拉格朗日对偶问题：其中，L可被分解为若干个不同的单目标优化问题Li：Xi＝[x1i，x2i，…，xMi]T。S103、对若干所述单目标优化问题进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案。具体的，步骤S103进一步包括：对若干所述单目标优化问题按照如下分布式计算过程进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案：初始化，令K＝0；使用如下公式进行迭代计算：使用如下公式进行投影：Xi∈Ω,λi≥0,μi∈R；其中，PΩ是投影函数；基于如下公式进行信息交换：Xk+1＝Pf(W)Xk+1＝(a0I+a1W+a2W2+...+adWd)Xk+1；λk+1＝Pf(W)λk+1；μk+1＝Pf(W)μk+1；判断是否满足如下停止条件公式；若是，则求解结束，若否，则K＝K+1，返回迭代计算那一步：其中K是非负整数，δ是非负常数，用来定义迭代精确度。优选的，步骤S103之后，还包括：根据所述电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案，对电力系统进行优化调度。具体实施步骤如下：(一)灵活性资源鲁棒优化建模电力系统有功功率应在任意时刻满足以下关系：其中，Pgi表示传统发电机的功率输出(MW)；Pei表示储能系统的输出功率(MW)；Pri表示可再生能源的削减功率(MW)；Pdli表示可延迟负荷(MW)；Ptpi表示与其他区域的联络线功率交换(MW)；Pli和Primax为最大功率点跟踪下的负荷需求和可再生能源功率输出(MP192本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，其特征在于，包括：/n获取电力系统中各供电能源的成本期望及约束条件，建立灵活性资源鲁棒优化模型；/n采用对偶方法将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为若干单目标优化问题；/n对若干所述单目标优化问题进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，其特征在于，包括：
获取电力系统中各供电能源的成本期望及约束条件，建立灵活性资源鲁棒优化模型；
采用对偶方法将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为若干单目标优化问题；
对若干所述单目标优化问题进行求解，获得电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方案。


2.根据权利要求1所述的电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，其特征在于，所述灵活性资源鲁棒优化模型为：



s.t.D(X)＝0；
E(X)≤0；
其中，包括：



Ω包括：

Δt是时间间隔，Rgi是传统机组i的爬坡速度；
s.t.D(X)＝0包括：



E(X)≤0包括：




和





3.根据权利要求2所述的电力系统灵活性资源分布式鲁棒优化方法，其特征在于，所述采用对偶方法将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为若干单目标优化问题的步骤包括：
将所述灵活性资源鲁棒优化模型转化为等价的拉格朗日对偶问题：



其中，L可被分解为若干个不同的单目标优化问题Li：

Xi＝[x1i，x2i，…，xMi]T。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗松林，罗煜，司徒友，陈威洪，张鑫，李敬光，刘树安，宋想富，陈守滨，吴伟东，周娟，邱泽坚，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44